论文部分内容阅读
随着计算机多媒体信息技术及网络技术在教学中应用的普及,越来越多的学校在课堂教学中应用了多媒体的辅助手段进行课堂教学。它是教师用以运载知识、传递教学信息的物质媒介。特别是在表现一些抽象的概念和不易观察的物理现象时,用多媒体辅助教学可以起到极好的作用,收到显著的效果,使得复杂问题简单化、抽象问题具体化。
一、根据物理学科的特点,准确理解课程整合的涵义。
现在国内研究人员对多年来的计算机辅助教学和教学软件开发与推广进行了反思和探讨,借鉴国外的相关研究成果,引入了信息技术与课程整合概念,并且对计算机辅助教学同信息技术与课程整合的关系作出了自己的论述。例如何克抗指出:“信息技术与课程整合不等同于CAI(计算机辅助教学)。”“信息技术与课程整合后,实际上信息技术不再仅仅是辅助教或辅助学的工具,而是要从根本上改变传统的教学结构与教育本质。”
因此,信息技术与物理课程的整合强调的是整合和融入,是基于全局观和系统观的,考虑的是整个物理课程的整体效果,是从教学内容、教学设计、教学方法、教学模式等各方面全面的整合,而不是孤立的物理知识点。它考虑的应是整节课甚至整个单元,强调采取信息化教学设计的方法来进行物理课程与教学设计,而不是只是考虑促进某个知识点的教与学。同时就信息技术的作用上,信息技术已经成为物理课程与教学中的一个因素,成为教师教的工具,学生学的工具,以及环境构建的工具,而不是单单作为辅助的媒体和工具。
所以,信息技术与物理课程整合不是简单地将信息技术应用于中学物理教学,而是高层次的融合与主动适应。我们必须改变传统的单一辅助教学的观点,从物理课程的整体观考虑信息技术的功能与作用。同时根据建构主义理论可以认为:知识是由学生观察外在事物后的探索、体会与反思等思考活动(Thinking Activities)建立的,应强调的是以学生为中心(Learner-Centered)的学习环境。据此,教师应在现代信息技术与物理学科的整合的实践中把信息技术作为促进学生学习物理的认知工具与情感激励工具、丰富的物理教学环境的创设工具,并将这些工具全面应用到物理学科的各教学过程中,如创造数字化的学习环境,创设主动学习情景,并创设条件让学生最大限度地接触信息技术,等等;而学生则利用这些工具发展物理知识,并将工具当作自我学习伙伴(Learning Partner),从而使各种教学资源、教学要素和教学环节,经过整理、组合、相互融合,在整体优化的基础上产生聚集效应,从而实现学生自主学习、亲自探索的构建过程,达到培养学生创新精神与实践能力的目标。
二、应用多媒体物理课件教学可以多方位地提高学习效果和培养能力,提高课堂教学效果。
1.应用课件创设物理情景、培养学生的直觉思维能力。例如:回旋加速器是实验室中大量产生高能粒子的实验设备,高中物理课本以文字和插图形式描述了它的工作原理,因为是静态的,比较抽象、枯燥,不易被学生接受。利用几何画板或Flash制作成课件,创设情景,在这个情景中学生可以观察到周期性变化的电场变化情况与粒子运动之间的时间对应关系,教师只提出为什么要有这种对应关系,就去激发学生思维的积极性,从而真正建立起粒子旋转与义变电场“同步”的概念。这种观念的建议和理解不是逻辑推理的结果,而是通过对物理情景认真反复地观察、主动思考来实现的,是学生自己“悟”出来的,是一种直觉。
2.应用多媒体课件展现物理过程,培养学生的形象思维能力课件的制作,可以为课堂教学提供丰富、生动的实际情景,可以把复杂的物理过程(多种因素均在变化)暴露无遗,让学生通过观察、联想和想象去理解动态的物理过程,形象地建立起相应的过程图景,这样一方面能使学生利用自己原有的知识结构、经验去同化和顺应当前所学的知识,从而实现对知识意义上的建构,另一方面又能在此过程中培养学生的形象思维能力,这样更有利于学生产生灵感和顿悟。
3.应用多媒体课件分析图景,培养学生的逻辑思维能力。如在“交流电的产生”一节教学中,交流电三要素(最大值、频率、初相)若用动画去设计,可以事先提出问题:当线圈匝数、磁感应强度、矩形线圈的面积、转动频率发生变化时,最大值会如何变化呢?学生可以想象,得出自己的结论后,教师开始演示、验证,并进一步提出问题:为什么会出现这种情况呢?正弦图像如何变化?这种形象的图形会激发学生的兴趣,应用所学过的知识及已有的图景进行类比推理和演绎推理,并用数学公式和逻辑语言将其表现出来。
三、运用积件思想,寻求高层次整合方法。
近年来,计算机辅助教学工作在全国教育战线上逐渐深入,但大多以“观摩课”的形式开展,只是教育教学中的一个点缀而已,信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。究其主要原因是在进行计算机辅助教学的过程中,没有合适的应用软件和操作平台,需要教师自己研制开发课件,而开发课件需要花费大量的时间和精力,有时候为了上好一节公开课,甚至要做数十小时的准备。鉴于此,很多教师都反映计算机辅助教学是一项投入多(时间,人力,经费)、产出少的工作,基本上适应不了日常教学。在这种情况下,信息技术与学科课程整合在计算机辅助教学(简称CAI)的条件上日趋成熟发展起来。信息技术作为一项教学工具(Learn from IT),能够把各种技术手段完美地融合到课程之中,就像教师在上课时使用黑板和粉笔一样,使计算机演变成为真正的教学工具,
教师最主要的任务不再是开发软件,而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来,进行学科教学。
在计算机辅助物理教学这个领域里面,市场上已有相当数量的物理教学软件可供购买,但能够真正适用于教学的软件却不多,教师自制课件的水平又不高,容易造成“低水平重复”的现象。在此阶段上,寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──积件思路应运而生。其指导思想是:“课件”向“积件”发展,工具型、资料型、开放型的教学平台已成为计算机辅助教学软件的发展方向,它包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。教师稍加培训就能够自如地运用它们来按自己的意愿制作课件,紧密配合自己的教学过程,为课堂教学所用,在真正意义上实现计算机辅助教学。
积件从何而来呢?我的经验是通过Internet把别人好的课件下载分类保存,建立自己的积件库。对于PowerPoint大家都会点,可以进行修改,还可以自己制作,把别人好的图片、Flash课件插入使用,还可以把其它网站已有的课件的超级链接功能揉合到自己的CAI课件里,以“搭积木”的形式,把在教学实践过程中制作的每一个课件链接起来,通过长时间教学的积累,逐步建立一个完整的教学课件体系。反之,其他教师也可通过网络共享自己的CAI课件,克服传统的“软件包”形式的课件不能共享的缺点,提高课件资源的利用率,充实网上物理学科资料库,形成网上物理学科联盟,实行资源共享。此外,教师和学生可以在任何时间、任何有網络终端的地点,通过Internet网络来访问这些网站,进行物理教学的探讨和巩固性学习。
一、根据物理学科的特点,准确理解课程整合的涵义。
现在国内研究人员对多年来的计算机辅助教学和教学软件开发与推广进行了反思和探讨,借鉴国外的相关研究成果,引入了信息技术与课程整合概念,并且对计算机辅助教学同信息技术与课程整合的关系作出了自己的论述。例如何克抗指出:“信息技术与课程整合不等同于CAI(计算机辅助教学)。”“信息技术与课程整合后,实际上信息技术不再仅仅是辅助教或辅助学的工具,而是要从根本上改变传统的教学结构与教育本质。”
因此,信息技术与物理课程的整合强调的是整合和融入,是基于全局观和系统观的,考虑的是整个物理课程的整体效果,是从教学内容、教学设计、教学方法、教学模式等各方面全面的整合,而不是孤立的物理知识点。它考虑的应是整节课甚至整个单元,强调采取信息化教学设计的方法来进行物理课程与教学设计,而不是只是考虑促进某个知识点的教与学。同时就信息技术的作用上,信息技术已经成为物理课程与教学中的一个因素,成为教师教的工具,学生学的工具,以及环境构建的工具,而不是单单作为辅助的媒体和工具。
所以,信息技术与物理课程整合不是简单地将信息技术应用于中学物理教学,而是高层次的融合与主动适应。我们必须改变传统的单一辅助教学的观点,从物理课程的整体观考虑信息技术的功能与作用。同时根据建构主义理论可以认为:知识是由学生观察外在事物后的探索、体会与反思等思考活动(Thinking Activities)建立的,应强调的是以学生为中心(Learner-Centered)的学习环境。据此,教师应在现代信息技术与物理学科的整合的实践中把信息技术作为促进学生学习物理的认知工具与情感激励工具、丰富的物理教学环境的创设工具,并将这些工具全面应用到物理学科的各教学过程中,如创造数字化的学习环境,创设主动学习情景,并创设条件让学生最大限度地接触信息技术,等等;而学生则利用这些工具发展物理知识,并将工具当作自我学习伙伴(Learning Partner),从而使各种教学资源、教学要素和教学环节,经过整理、组合、相互融合,在整体优化的基础上产生聚集效应,从而实现学生自主学习、亲自探索的构建过程,达到培养学生创新精神与实践能力的目标。
二、应用多媒体物理课件教学可以多方位地提高学习效果和培养能力,提高课堂教学效果。
1.应用课件创设物理情景、培养学生的直觉思维能力。例如:回旋加速器是实验室中大量产生高能粒子的实验设备,高中物理课本以文字和插图形式描述了它的工作原理,因为是静态的,比较抽象、枯燥,不易被学生接受。利用几何画板或Flash制作成课件,创设情景,在这个情景中学生可以观察到周期性变化的电场变化情况与粒子运动之间的时间对应关系,教师只提出为什么要有这种对应关系,就去激发学生思维的积极性,从而真正建立起粒子旋转与义变电场“同步”的概念。这种观念的建议和理解不是逻辑推理的结果,而是通过对物理情景认真反复地观察、主动思考来实现的,是学生自己“悟”出来的,是一种直觉。
2.应用多媒体课件展现物理过程,培养学生的形象思维能力课件的制作,可以为课堂教学提供丰富、生动的实际情景,可以把复杂的物理过程(多种因素均在变化)暴露无遗,让学生通过观察、联想和想象去理解动态的物理过程,形象地建立起相应的过程图景,这样一方面能使学生利用自己原有的知识结构、经验去同化和顺应当前所学的知识,从而实现对知识意义上的建构,另一方面又能在此过程中培养学生的形象思维能力,这样更有利于学生产生灵感和顿悟。
3.应用多媒体课件分析图景,培养学生的逻辑思维能力。如在“交流电的产生”一节教学中,交流电三要素(最大值、频率、初相)若用动画去设计,可以事先提出问题:当线圈匝数、磁感应强度、矩形线圈的面积、转动频率发生变化时,最大值会如何变化呢?学生可以想象,得出自己的结论后,教师开始演示、验证,并进一步提出问题:为什么会出现这种情况呢?正弦图像如何变化?这种形象的图形会激发学生的兴趣,应用所学过的知识及已有的图景进行类比推理和演绎推理,并用数学公式和逻辑语言将其表现出来。
三、运用积件思想,寻求高层次整合方法。
近年来,计算机辅助教学工作在全国教育战线上逐渐深入,但大多以“观摩课”的形式开展,只是教育教学中的一个点缀而已,信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。究其主要原因是在进行计算机辅助教学的过程中,没有合适的应用软件和操作平台,需要教师自己研制开发课件,而开发课件需要花费大量的时间和精力,有时候为了上好一节公开课,甚至要做数十小时的准备。鉴于此,很多教师都反映计算机辅助教学是一项投入多(时间,人力,经费)、产出少的工作,基本上适应不了日常教学。在这种情况下,信息技术与学科课程整合在计算机辅助教学(简称CAI)的条件上日趋成熟发展起来。信息技术作为一项教学工具(Learn from IT),能够把各种技术手段完美地融合到课程之中,就像教师在上课时使用黑板和粉笔一样,使计算机演变成为真正的教学工具,
教师最主要的任务不再是开发软件,而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来,进行学科教学。
在计算机辅助物理教学这个领域里面,市场上已有相当数量的物理教学软件可供购买,但能够真正适用于教学的软件却不多,教师自制课件的水平又不高,容易造成“低水平重复”的现象。在此阶段上,寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──积件思路应运而生。其指导思想是:“课件”向“积件”发展,工具型、资料型、开放型的教学平台已成为计算机辅助教学软件的发展方向,它包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。教师稍加培训就能够自如地运用它们来按自己的意愿制作课件,紧密配合自己的教学过程,为课堂教学所用,在真正意义上实现计算机辅助教学。
积件从何而来呢?我的经验是通过Internet把别人好的课件下载分类保存,建立自己的积件库。对于PowerPoint大家都会点,可以进行修改,还可以自己制作,把别人好的图片、Flash课件插入使用,还可以把其它网站已有的课件的超级链接功能揉合到自己的CAI课件里,以“搭积木”的形式,把在教学实践过程中制作的每一个课件链接起来,通过长时间教学的积累,逐步建立一个完整的教学课件体系。反之,其他教师也可通过网络共享自己的CAI课件,克服传统的“软件包”形式的课件不能共享的缺点,提高课件资源的利用率,充实网上物理学科资料库,形成网上物理学科联盟,实行资源共享。此外,教师和学生可以在任何时间、任何有網络终端的地点,通过Internet网络来访问这些网站,进行物理教学的探讨和巩固性学习。